تحقیق: امواج صوتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 48

امواج صوتی

امواج صوتی شکلی از امواج مکانیکی طولی هستند که عموماً در هوا منتشر شده ( اگر چه قابل انتشار در تمام محیط های مادی نیز می باشند ) و در برخورد با گوش انسان ، احساس شنیدن را ایجاد می کنند . بنابراین ، امواجی با این مشخصات که قابلیت درک توسط گوش انسان نباشد ، صوت اطلاق نمی شوند . عوامل محدود کننده صوت برای درک حسی آن ، فرکانس و بلندی است .

محدوده فرکانس درک برای انسان ، بین 16 تا 20000 هرتز است . امواج خارج از این محدوده فرکانس را مادون صوت ( فروصوت ) و ماوراء صوت ( فراصوت ) ، می نامند .

نحوه تولید صوت

نوسان ممتد یک محیط الاستیک می تواند تحت شرایطی باعث ارتعاش مولکول های هوای مجاور و تغییر مداوم فشار هوا گردد که این تغییر فشار به طور محدود و جزئی ، کمتر و بیشتر از فشار اتمسفر است . این موج به صورت طولی در هوا منتشر گردیده و در محدوده معینی از نظر فرکانس و دامنه برای انسان قابل درک است و به آن صوت می گویند . مثال ساده آن ، ارتعاش دیافراگم بلندگو و تولید صوت است .

ساده ترین امواج صوتی ، امواج سینوسی هستند که دارای سه مشخصه ، فرکانس f ، طول موج و دامنه فشار P مربوط به خود بوده . در یک منحنی سینوسی ، یک نقطه قله و یک نقطه دره از دامنه وجود دارد و این دو تغییر دامنه به یک اندازه احساس می گردد . موج صوتی سینوسی با سه مشخصه اصلی فرکانس ، دامنه و طول موج معرفی می شود و روابط زیر بر آن حاکم می باشد :

( 1-1 )

T : زمان متناوب

C : سرعت برحسب متر بر ثانیه

در صورتی که دامنه تغییرات برحسب فشار هوا در نظر گرفته شود ، معادله موج فشار به صورت زیر خواهد بود :

( 2-1 )

: دامنه فشار در زمان t

: حداکثر دامنه فشار هوا

: سرعت زاویه ای

: اختلاف فاز

گوش انسان به طور طبیعی قادر به درک امواج صوتی با حداقل دامنه فشار 20 میکرو پاسکال یا است که آن را آستانه شنوایی می نامند . هر پاسکال ده میکروبار است .

سنجش تغییرات دامنه صوت ، شامل تر و آسان تر از دامنه های دیگر ( شدت و توان ) می باشد . بدین لحاظ در مباحث اندازه گیری صوت در محیط کار ، عموماً فشار مورد اندازه گیری قرار می گیرد .

انواع صوت از نظر محیط انتشار

با توجه به تمایز مشخصه های صوتی در محیط انتشار ، صوت برحسب محیط به دو گروه تقسیم می شود :

الف ـ صوت هوایی : اصواتی هستند که در هوا یا گاز منتشر و به گوش می رسند .

ب ـ پیکری : اصواتی که از طریق محیط مایع یا جامد نتشر شده و به طریقه مستقیم ( از طریق تماس جمجمه ) یا پس از تبدیل به صوت هوایی ، قابل شنیدن هستند .

سرعت موج صوتی

سرعت موج صوتی که جزء امواج طولی است در یک محیط مادی ، بستگی به خواص محیط دارد . محیط های گوناگون دارای چگالی ، الاستیسیته و اینرسی مخصوص به خود هستند و تحت این خواص ، موج صوتی در آن ها تولید و منتشر می گردد . برای هر محیط یک مدول الاستیکی معرفی نموده اند که تابع خواص آن محیط است . هر چه دانیسته محیط انتشار بیشتر باشد ، سرعت موج صوتی نیز بیشتر خواهد بود . بدین ترتیب سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بیشتر از مایعات است . در جامدات سرعت موج ، وابسته به مدول یانگ و چگالی آن است .

مدول یانگ عبارت از نسبت تنش تراکمی یا تنش کششی محیط به کرنش تراکمی است .

( 3-1 )

Y : مدول یانگ ( Pa )

: چگالی

در محیط های انتشار مایع ، سرعت موج صوتی تابع مدول حجمی ( تغییر فشار به تغییر حجم نسبی ) و چگالی مایع است . مدول حجمی از جدول زیر ، که مربوط به ضریب تراکم است ، به دست می آید . مدول حجمی عکس ضریب تراکم است . برای محاسبه سرعت موج در مایعات ، از رابطه ( 4-1 ) استفاده می شود .

تحقیق تعریف امواج اولتراسوند فراصوت

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

رفتار موجی ـ ذره‌ایدر سال 1901 ماکس پلانک (Max Planck: 1947-1858) اولین گام را به سوی مولکول نور برداشت و با استفاده از ایده‌ی تقسیم نور، جواب جانانه‌ای به این سؤال داد. او فرض کرد که انرژی تابشی در هر بسامدِ ν ــ بخوانید نُو ــ به صورت مضرب صحیحی از νh است که در آن h یک ثابت طبیعی ــ معروف به «ثابت پلانک» ــ است. یعنی فرض کرد که انرژی تابشی در بسامد ν از «بسته های کوچکی با انرژی νh» تشکیل شده است. یعنی اینکه انرژی نورانی، «گسسته» و «بسته ـ بسته» است. البته گسسته بودن انرژی به‌تنهایی در فیزیک کلاسیک حرفِ ناجوری نبود‌ (همان‌طور که قبل‌تر در مورد امواج صوتی دیدیم)، بلکه آنچه گیج‌کننده بود و آشفتگی را بیشتر می‌کرد، ماهیتِ «موجی ـ ذره‌ای» نور بود. این تصور که چیزی ــ مثلاً همین نور ــ هم بتواند رفتاری مثل رفتار «موج» داشته باشد و هم رفتاری مثل «ذره»، به طرز تفکر جدیدی در علم محتاج بود.

تعریف امواج اولتراسوند فراصوتامواج فراصوت به شکلی از انرژی از امواج مکانیکی گفته می‌شود که فرکانس آنها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوش انسان قادر است امواج بین 20 هرتز تا 20000 هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یا فراصوت) یک آشفتگی مکانیکی در یک محیط گاز ، مایع و یا جامد است که به بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یکنواخت و معین حرکت می‌کند. در حرکت یا گسیل موج مکانیکی ، ماده منتقل نمی‌شود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی است که بیشتر در جامدات رخ می‌دهد و در صورتی که ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، موج طولی است. انتشار در بافتهای بدن به صورت امواج طولی است. از این رو در پزشکی با اینگونه امواج سر و کار داریم. روشهای تولید امواج فراصوت روش پیزو الکتریسیته تاثیر متقابل فشار مکانیکی و نیروی الکتریکی را در یک محیط اثر پیزو الکتریسیته می‌گویند. بطور مثال بلورهایی وجود دارند که در اثر فشار مکانیکی ، نیروی الکتریکی تولید می‌کنند و برعکس ایجاد اختلاف پتانسیل در دو سوی همین بلور و در همین راستا باعث فشردگی و انبساط آنها می‌شود که ادامه دادن به این فشردگی و انبساط باعث نوسان و تولید امواج می‌شود. مواد (بلورهای) دارای این ویژگی را مواد پیزو الکتریک می‌گویند. اثر پیزو الکتریسیته فقط در بلورهایی که دارای تقارن مرکزی نیستند، وجود دارد. بلور کوارتز از این دسته مواد است و اولین ماده‌ای بود که برای ایجاد امواج فراصوت از آن استفاده می‌شد که اکنون هم استفاده می‌شود. اگر چه مواد متبلور طبیعی که دارای خاصیت پیزو الکتریسیته باشند، فراوان هستند. ولی در کاربرد امواج فراصوت در پزشکی از کریستالهایی استفاده می‌شود که سرامیکی بوده و بطور مصنوعی تهیه می‌شوند. از نمونه این نوع کریستالها ، مخلوطی از زیرکونیت و تیتانیت سرب (Lead zirconat & Lead titanat) است که به شدت دارای خاصیت پیزوالکتریسیته می‌باشند. به این مواد که واسطه‌ای برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و بالعکس هستند، مبدل یا تراسدیوسر (transuscer) می‌گویند. یک ترانسدیوسر اولتراسونیک بکار می‌رود که علامت الکتریکی را به انرژی فراصوت تبدیل کند که به داخل بافت بدن نفوذ و انرژی فراصوت انعکاس یافته را به علامت الکتریکی تبدیل کند. روش مگنتو استریکسیون این خاصیت در مواد فرومغناطیس (مواد دارای دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک بطور خود به خود با دو قطبی‌های مجاور خود همخط شوند) تحت تاثیر میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. مواد مزبور در این میدانها تغییر طول می‌دهند و بسته به فرکانس (شمارش زنشهای کامل موج در یک ثانیه) جریان متناوب به نوسان در می‌آیند و می‌توانند امواج فراصوت تولید کنند. این مواد در پزشکی کاربرد ندارند و شدت امواج تولید شده به این روش کم است و بیشتر کاربرد آزمایشگاهی دارد. کاربرد امواج فراصوت 1. کاربرد تشخیصی (سونوگرافی) 2. بیماریهای زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین ، اندازه ‌گیری قطر سر (سن جنین) ، بررسی جایگاه اتصال جفت و محل ناف ، تومورهای پستان. 3. بیماریهای مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسی تومور مغزی ، خونریزی مغزی به صورت اکوگرام مغزی یا اکوانسفالوگرافی. 4. بیماریهای چشم (ophthalmalogy) مانند تشخیص اجسام خارجی در درون چشم ، تومور عصبی ، خونریزی شبکیه ، اندازه ‌گیری قطر چشم ، فاصله عدسی از شبکیه. 5. بیماریهای کبدی (Hepatic) مانند بررسی کیست و آبسه‌ کبدی. 6. بیماری‌های قلبی (cardology) مانند بررسی اکوکار دیوگرافی. 7. دندانپزشکی مانند اندازه‌گیری ضخامت بافت نرم در حفره‌های دهانی. 8. این امواج به علت اینکه مانند تشعشعات یونیزان عمل نمی‌کنند. بنابراین برای زنان و کودکان بی‌خطر می‌باشند. 9. کاربرد درمانی (سونوتراپی) 10. کاربرد گرمایی با جذب امواج فراصوت بوسیله بدن بخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می‌شود. گرمای موضعی حاصل از جذب امواج فراصوت بهبودی را تسریع می‌کند. قابلیت کشسانی کلاژن (پروتئینی ارتجاعی) را افزایش می‌دهد. کشش در scars (اسکار=جوشگاههای زخم) افزایش می‌دهد و باعث بهبود آنها می‌شود. اگر اسکار به بافتهای زیرین خود چسبیده باشد، باعث آزاد شدن آنها می‌شود. گرمای حاصل از امواج فراصوت با گرمای حاصل از گرمایش متفاوت است. میکروماساژ مکانیکی به هنگام فشردگی و انبساط محیط ، امواج طولی فراصوتی روی

تحقیق: سد امواج طوفان New waterway

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 32

سد امواج طوفان New waterway

کار مقدماتی

شش طرح

دولت هلند از پیمانکاران ساختمانی خواسته است که طرحی را برای سد امواج طوفان ارائه دهند که شامل هزینه های ضمیمه آن نیز باشد . شش طرح ارائه شد که Bouwkombinatie maeslant kering (BMK) طرح برنده را ارائه داد .

ضرر ها

فواید

حساس به بحرانهای منفی

ساده

دریچه سد دارای چرخهای بادی لغزنده

نشست دریچه ها و قسمتها

سیستم های قابل اعتماد موازی (14 دریچه)

نگهداری در زیر آب

ساختاری ساده

BMK

درهای باز نسبت به تصادفات تخریب پذیرند

سد می تواند بسته شود حتی در جریانهای شدید طوفان

دریچه چند قسمتی UIWAS

نشست حفره های دریچه

سیستم ساختاری ساده با تکنیکهای هیدرولیکی پیشرفته دور از کرانه

حفره های دریچه با تلمبه خشک نمی شوند (برای نگهداری )

تداخل با بارگیری در طی تغییر (بنا کردن ) (کف سد با نوک مسیر نرده گذاری شده)

دریچه باید بین لایه های رسوبی را بشکافد و شیار بزند

دریچه ها پایه های زیر آب و پایه در زیر سد نگهداری می شوند .

24 دریچه مجزا (خطر شکست کم است )

کمترین فضا را اشغال می کند

دریچه هیدرولیکی لغزنده (معلق ) Storcom

تکنیکهای پایه ریزی شده کاربردی ؟(همانند تونلها )

نگهداری غیر استادانه (سخت)

ته نشست دریچه ها

تداخل با بارگیری در طی تغییر (بنا کردن )

دریچه های زمانی که بازند بخوبی پشتیبانی (محافظت ) می شوند

دریچه کشویی ، سری CHNW

فراتر از وسعت (در بالای سد )

دریچه ها براحتی قابل دسترسند (برای بازسازی (معاینه ) و نگهداری )

راه حل خیلی گران

سیستم ساختاری ساده با زمینه ای تجربی (قابل تجربه )

فرآیند بستن به راحتی کنترل نمی شود

نسبت به کل ولای گیری بی تفاوت

دریچه قایقی CSNW

جا افتادن غیر مطمئن (فشار مستقیم بر روی کنترل فرایند – بستن )

بدون حرکت قسمتها در زیر آب (نگهداری اسان و قابل اعتماد )

با یک نقطه به تنهایی تماما بار گیری می شود

درها زمانیکه باز هستند به خوبی حمایت می شوند

طرح برنده : دریچه متحرک نیم دایره ای BMK

معاینه و نگهداری راحت حفره های آبگذر دریچه

طرح خوب موازنه شده

طرح برنده

سد BMK شامل دو دریچه حفره ای نیم دایره ای می باشد که توسط دو دسته استیل به هم متصل می شوند به یک نقطه محوری در هر دو کناره . یکی از فواید طرح BMK در رابطه با دیگر طرحها در راحتی نگهداری آن می باشد بطوریکه در ها در خشکی و با پایه های جانبی قرار گرفته اند .

عملکرد :

اگر سطح آب 00-3 متری در نوتردام فراتر از حد NAP پیشروی کند سد امواج طوفان در بندرگاه جدید باید بسته شود . در این وضعیت ها کامپیوتر سد امواج طوفان – سیتسم فرماندهی و حمایتی (BOS) سیستم کنترل (BES) را راه اندازی می کند تا سد را بندد . BES فرمانهای BOS را اجرا می کند .

در حوادث طوفانی جزر و مدی ، لنگرگاهها از آب پر می شوند بنابراین دریچه های حفره ای شروع به شناور شدن می کنند و می توانند به New water way تغییر وضعیت دهند . زمانیکه دریچه ها به هم می رسند ، حفره ها از آب پر هستند و دریچه ها به سوی قعر (کف لنگرگاه ) پایین می روند . بنابراین دهانه bo 3 متری بسته می شود . پس از اینکه بالا آمدن آب بر طرف می شود . دریچه ها تخلیه می شوند و ساختمان (سد) دوباره شروع به شناور شدن می کند از آنجایی که این مسلم است که بالا آمدن بعدی آب ، بالا آمدن غیر طبیعی دیگری نمی باشد دو دریچه به لنگرگاهها (حوضچه های ) خود بر می گردند .

زمانی که New water way پایین رفته زمان زیادی برای عبور کشتیها وجود ندارد . سد امواج طوفان تنها در شرایط خیلی بد بسته خواهد شد . احتمالا یک بار در هر دهسال . یک تست بستن برای بررسی تجهیزات صورت می گیرد . این زمانی صورت می گیرد که حمل و نقل کشتیها کم است با افزایش سطح آب دریا سد امواج طوفان نیاز است که بسته شود غالبا هر 50 سال .

ساختمان بنا :

کارهایی که در آب صورت می گیرد (ساختار کف )

ساختار کف در اعماق waterway new، 3 عملکرد دارد.

احداث یک پایه و شالوده مسطح برای دیواره های حایل که در کف سدها قرار گرفته اند با کمک فنر ها

برش جریان آب زمانیکه سد بسته است .

نگه داشتن در مکان پایه های فرعی جائیکه سدها قرار گرفته اند .